Загрузка данных...

Двумерное олово как следующий чудо-материал

25 ноября 2013 г. 23:16:55

Просмотров: 1908

Двумерное олово как следующий чудо-материал

 

Станен, как его называют учёные, может оказаться топологическим изолятором при температурах вплоть до точки закипания воды, и это серьёзная претензия на звание следующего прорывного материала в электронике.

 

 
 
 

Сразу же оговоримся: чудо-материал — это как чудо-оружие. То есть если вы не умеете его применять, то оно вам не поможет, и даже после создания чего-то нужны годы труда, чтобы воспользоваться потенциалом новинки. Отличный пример — графен. Двумерный углерод, одноатомная пластина которого горазда на свойства, которые радикально отличаются от обычных графитовых. Понять, что у него сверхбудущее, удалось давно, а вот внедрение графена только-только начинается.

Итак, Стэнфордский университет (США) в лице Шоучэн Чжана (Shoucheng Zhang) и его коллег из других стран и вузов показал, что двумерное олово способно стать очередным чудо-материалом.

Добавляя атомы фтора (жёлтые) к одноатомному слою олова (серый), исследователи надеются получить станен, способный идеально проводить электричество точно вдоль своих краёв (синие и красные стрелки) при температурах вплоть до 100 °С. (Иллюстрация Yong Xu / Tsinghua University; Greg Stewart / SLAC.)


Нет, правда, слой олова одноатомной толщины, похоже, и впрямь обладает выдающимися качествами. Сами разработчики наказывают его «станен» — от латинского stannum, что значит «олово», и, понятное дело, с прибавлением «графенового» суффикса.

Всё последнее десятилетие г-н Чжан и его группа изучали свойства того класса материалов, что откликается на название «топологические изоляторы» (ТИ). Они электропроводны только на своих внешних краях, во всём остальном оставаясь диэлектриками. В итоге, когда их производят из одноатомного слоя какого-нибудь материала, края таких изоляторов проводят ток со стопроцентной эффективностью, причём при комнатной температуре.

«Волшебство топологических изоляторов в том, что по своей природе они заставляют электроны двигаться по чётко определённым полосам, без скоростных ограничений, как на немецком автобане, — объясняет исследователь. — Пока они остаются «на трассе» — краях поверхностей из такого материала — электроны будут путешествовать без сопротивления».

Исследуя структуры ТИ, та же научная группа предсказала в 2006-2009 гг., что ряд соединений, таких как теллурид ртути и некоторые другие, будет обладать подобными свойствами, и последующие эксперименты других учёных подтвердили это.

Тогда материаловеды снова взялись за ту же часть таблицы Менделеева, решив попытать счастья с оловом.

Проведя необходимые расчёты, они пришли к выводу, что одноатомный слой олова будет топологическим изолятором для температур, равных комнатной и даже несколько выше — вплоть до 100 °С! Хотя это пока лишь теория, всё ещё проверяемая в лаборатории, предыдущие прикидки группы регулярно оправдывались, поэтому можно ожидать, что верным окажется и эта.

В первую очередь станен послужит для соединения множества секций микропроцессора, полагает г-н Чжан. Сегодня это осуществляется с помощью обычных проводников, создающих «пробки» из электронов, что увеличивает энергопотребление и тепловыделение процессоров.

«В будущем мы расскажем об использовании станена во множестве других компонентов микросхем, — говорит руководитель группы. — Быть может, однажды мы даже назовём Кремниевую долину Оловянной, заменив станеном кремний в транзисторах».

Источник:  compulenta.computerra.ru .




Понравилась статья? Поделись!

!!

Добавить комментарий к статье


Политинформация

"Рыжий бес" никак не угомонится - новый приватизационный раздербан смогли остановить только ФСБ и прокуратура

18 апреля 2018 г. 17:05:55 Просмотров: 110

Экономическое "восстановление" в Японии - старики массово воруют, надеясь попасть в тюрьму

23 марта 2018 г. 13:15:47 Просмотров: 233

Дело Скрипаля :Смена глобального режима

16 марта 2018 г. 13:27:27 Просмотров: 245

Отравление в Англии

15 марта 2018 г. 15:48:27 Просмотров: 195

Патриарх "наехал" на президента Болгарии: Вашу страну освободила Россия! Не Польша и не Литва!

6 марта 2018 г. 10:14:53 Просмотров: 624

Crimsonalter: Путин отменил мировую войну

2 марта 2018 г. 11:53:13 Просмотров: 360

США грозятся уже в 2018 году опечалить весь мир

26 февраля 2018 г. 15:01:16 Просмотров: 590

Открытое письмо Владимира Путина к российским избирателям (полный текст)

19 февраля 2018 г. 11:44:30 Просмотров: 507

Gallup: Итоги 2017 года: перелом в антироссийских настроениях и не только

19 февраля 2018 г. 11:27:50 Просмотров: 355

Госдеп США: джаз служил орудием пропаганды в годы холодной войны

16 февраля 2018 г. 15:49:30 Просмотров: 429

НОВОСТИ ПАРТНЕРОВ

Loading...
Яндекс.Метрика
feedback
Спасибо! Ваша заявка принята.